1.3 Определение диаметров обсадных колонн и диаметров долот

Расчет следует начинать с низа вверх. Диаметр хвостовика выбираем исходя из ожидаемого дебета, т.к. моя скважина является нефтяной, предполагаемый дебет - 100 , диаметр хвостовика мм.

Расчет:

1. Наружный диаметр соединительной муфты для хвостовика (нашел в “Справочнике буровика”):



Расчетный диаметр долота для бурения под хвостовик:



,

_{где 2δ=18,4мм.}

Выбор ближайшего нормализованного диаметра долота:

(нашел в “Справочник буровика”). В данном случае бурение будет вестись долотом МСЗ-ГАУ трехшарошечное .

2. Внутренний диаметр эксплуатационной колоны должен быть больше чем диаметр долота для хвостовика:

D_экс. = 219,1мм, муфта-244,5мм, толщина стенки 10.



(нашел в “Справочник буровика”). В данном случае бурение будет вестись долотом III269,9М-ГВ.

3. Внутренний диаметр кондуктора должен быть больше чем диаметр долота для эксплуатационной колоны:

D_кон. = 298,5мм, муфта-324мм, толщина стенки 9,5.

(нашел в “Справочник буровика”). В данном случает бурение будет вестись долотом 3Л(Г)-349,2.

4.Внутренний диаметр направления должен быть больше чем долото для кондуктора:

D_нап. = 377мм, муфта-402мм, толщина стенки 9.

(нашел в “Справочник буровика”). В данном случает бурение будет вестись долотом 3Л(Г)-444,5.

---

Получившиеся значения свожу таблицу №3.

Таблица№3.

Обсадные колонны	D колонны	Глубина спуска,м	Dдолота	Интервал цементирования	Способ бурения
Направление	377	30	444,5мм	До устья	Ротор
Кондуктор	298,5мм	600	349,2мм	До устья	Ротор
Эксплутационная	219,1	2400	269,9мм	150м от башмака предыдущей о.к.	Ротор
Хвостовик	127	2640	190,5		Ротор

2. Разработка режима бурения

2.1 Выбор способа бурения и выбор типа долот по интервалам бурения.

Принятие решения об использовании того или иного способа бурения - один из ответственных этапов при проектировании технологии бурения, так как в дальнейшем выбранный способ определяет многие технические решения: режимы бурения, гидравлическую программу, бурильный инструмент, тип буровой установки и технологию крепления скважины.

Основные требования к выбору способа бурения - необходимость обеспечения успешной проводки ствола скважины при минимальных осложнениях с высокими технико-экономическими показателями. Поэтому способ бурения выбирается на основе анализа статистического материала по уже пробуренным скважинам и соответствующих экономических расчетов.

Выбранный способ бурения должен допускать использование таких видов буровых растворов и такую технологию проводки ствола, которые наиболее полно обеспечивали бы следующее: качественное вскрытие продуктивного пласта; достижение высокого качества ствола скважины, ее конфигурации и наиболее высоких механических скоростей и проходок на долото; возможность применения долот различных типов в соответствии с механическими и абразивными свойствами пород.

---

Бурение роторным способом наиболее приемлемо в следующих условиях:

Бурение глубоких интервалов (более 4200 метров).

Когда оптимальная частота вращения долота находится в пределах 35 - 150 об/мин.

Разбуривание мощных толщ горных пород, для которых целесообразно применять энергоемкие долота.

Бурение скважин в осложненных условиях, требующих применение буровых растворов плотностью более 1700 - 1800 кг/см3 .

Бурение скважин с промывкой аэрированной жидкостью с высокой, низкой степенью аэрации, продувкой забоя газом, с применением пены.

Бурение скважин в условиях высоких забойных температур, более 140 ^oC.

Бурение скважин гидравлическими забойными двигателями рационально при бурении следующего вида скважин:

вертикальных скважин глубиной до 3500 м шарошечными долотами диаметром 190,5 мм и более при ρб.р≤1700-1800 кг/м3;

алмазными долотами и долотами типа ИСМ, за исключением случаев, когда ρб.р≤1700-1800 кг/м3, а Тзаб =140-150°С (для двигателей, имеющих обрезиненные детали);

наклонно направленных скважин;

в продуктивных пластах горизонтальными и разветвлено-горизонтальными скважинами;

верхних интервалов глубоких скважин большого диаметра с помощью агрегатов РТБ (где основной задачей является борьба с искривлением);

с промывкой аэрированной жидкостью низкой степени аэрации.

Электробуры рационально применять при следующих случаях бурения:

диаметром 190-394 мм с промывкой утяжеленным буровым раствором ( ρб.р до 2300 кг/м3), при Тзаб≤130-140°С;

наклонно и вертикально направленных скважин в сочетании с телеметрическими системами, особенно в сложных геологических условиях;

с целью вскрытия продуктивных горизонтов горизонтальными и горизонтально-разветвленными стволами для повышения дебита скважин и коэффициента извлечения нефти из пластов;

с продувкой забоя воздухом и промывкой аэрированной жидкостью высокой степени аэрации;

алмазными долотами и долотами типа ИСМ, за исключением случаев, когда температура бурового раствора на забое превышает 130°С.

Целесообразность принятых решений по применению того или иного способа бурения пересматривается по мере совершенствования технологии и техники бурения.

Таким образом, роторный способ может быть использован в подавляющем большинстве случаев, а для бурения скважин глубиной 2500-3000м с промывкой водой и неутяжеленными буровыми растворами рекомендуется

---

выбирать турбинный способ, как обеспечивающий более высокие показатели бурения по сравнению с роторным.

Но также следует помнить, что бурение роторным способом при повышенных частотах вращения (200 об/мин и более) приводит к быстрому износу бурильных труб, бурильных замков, а также к авариям.

Турбобуры с высокой частотой вращения (500 мин-1 и более) целесообразно применять на сравнительно малых глубинах при использовании шарошечных долот. Турбобуры с умеренной частотой вращения (200-400 мин-1) целесообразно использовать на средних и больших глубинах.

В моей скважине 3 интервала бурения: под направление, под кондуктор, под эксплуатационную колону:

I интервал 0 – 30 м;

II интервал 30 – 600 м;

III интервал 600 – 2400 м.

IV интервал 2400-2640

Рациональным является для I интервала выбрать долото 3Л(Г)444,5М. Для II интервал 3Л(Г)349,2МС. Для III интервал III269,9М-ГВ . Для IV интервал III190,5МСЗ-ГАУ.

3Л-трехлопостоное долото;

М-мягкие горные породы;

З – образивные породы;

Г- гидромониторная промывка;

III-трехшарошечное;

МС-мягкие породы с пропластами средней твердости;

ГАУ: Г-гидромониторная промывка;

А-опора шарошки на двухи более подшипниках скольжения;

У-опора шарошки маслонаполненное, с автоматической подачей смазки;

ГВ: Г – гидромониторная промывка;

В – на подшипниках качения.

2.2 Расчет осевой нагрузки на долото по интервалам бурения

По многочисленным исследованиям влияние осевой нагрузки на механическую скорость бурения может быть выражена следующим графиком

,

Где U_мех – механическая скорость, м/ч,

P_д – нагрузка на долото _, Мпа

I, II, III – области зависимости механической скорости от нагрузки на долото.

На кривой зависимости механической скорости бурения от нагрузки на долото можно выделить 3 области:

I область – область поверхностного разрушения. Характеризуется тем, что механическая скорость увеличивается пропорционально нагрузке на долото. В этой области нагрузка на долото значительно меньше прочности разрушаемой горной породы, поэтому разрушение носит поверхностный характер.

II область– область усталостного разрушения. Характеризуется тем , что механическая скорость растет быстрее чем увеличивается нагрузка на долото. В этой области нагрузка на долото приближается пределу крепости разрушаемой горной породы.

---

III область– область нормального или объемного разрушения. Характеризуется тем , что нагрузка на долото выше предела прочности горной породы.

Если позволяют геологические и технологические условия нагрузка на долото для обеспечения оптимального режима бурения должна быть больше предела прочности разрушаемой горной породы.

При расчете осевой нагрузки на долото используют следующие методы: 
Статистический анализ отработки долот в аналогичных геолого-технических условий. 

Аналитический расчет на основе качественных показателей физико-механических свойств горной породы и характеристик шарошечных долот, применение базовых зависимостей долговечности долота и механической скорости бурения от основных параметров бурения. 

Наиболее точным считается статистический метод расчета осевой нагрузки, после расчета полученное значение сравнивается с допустимой нагрузкой по паспорту долота и принимается нагрузка в пределах вычисленных величин.

Осевая нагрузка на долото рассчитывается по формуле: 

,

где Gд - осевая нагрузка на долото, кН; 
gO - удельная нагрузка на 1 м диаметра долота для бурения в породах данной категории, кН/метр; 
Dд- диаметр долота, мм.

Удельные нагрузки:

для пород категории М: gO <200 кН/м; 
для пород категории МС: gO <200 - 600 кН/м; 
для пород категории С: gO <600 – 1000 кН/м; 
для пород категории Т: gO <1000-1400 кН/м; 
для пород категории К: gO <1400-1600 кН/м. 

1.Для бурения под направление 0-30м., gO=200 кН/м., так как в этом интервале представлены породы категории М. Тогда по формуле:

.

Расчетное значение осевой нагрузки не должно превышать 80% от допустимой по паспорту долота по формуле:

,

где Gдоп - допустимая нагрузка на долото по паспорту, кН.

Для долота 3Л(Г)444,5М, , тогда по формуле:

.

Условие выполняется. Из полученных данных следует

---

Смотрите также файлы

• Как открыли Льяловскую культуру и почему это важно.docx

• Тревога руководитель коммуникативный совладающий.docx

• .docx

• 9 мин 251K.docx

• Самостоятельная работа к теме 2 мбоу Жариковская сош пмо.docx